Astronomové používající Hubbleův vesmírný dalekohled objevili vodu v atmosféře exoplanety v obyvatelné zóně své hvězdy. Bude-li to potvrzeno, bude to poprvé, co jsme na exoplanetě detekovali vodu - kritickou složku života, jak ji známe. Voda byla detekována jako pára v atmosféře, ale teplota planety znamená, že dokáže udržet tekutou vodu na svém povrchu, pokud je skalnatá.
Planeta se nazývá K2-18b a je vzdálená asi 110 světelných let. Planeta je hodně jiná než Země. Je to Super-Země a je dvakrát tak velká jako Země a asi 8krát větší. K2-18b obíhá kolem červeného trpaslíka a poprvé jej objevil v roce 2015 Keplerův vesmírný dalekohled.
"Najít vodu v potenciálně obyvatelném světě jiném než Země je neuvěřitelně vzrušující."
Dr. Angelos Tsiaras (Centrum UCL pro data z vesmíru, CSED)
Astronomové v Centru pro údaje o vesmírné exochemii na University College London ve Velké Británii provedli objev v datech z Hubble Space Telescope Wide Field Camera 3. Jejich výsledky jsou v článku nazvaném „Vodní pára v atmosféře obyvatelné zóny“ planeta K2-18 b “s hmotou osmi Zemí, publikovaná v Nature Astronomy. Detekce je založena na spektroskopickém podpisu vody v atmosféře exoplanety.
V tiskové zprávě první autor Dr. Angelos Tsiaras (Centrum UCL pro data z vesmíru, CSED) řekl: „Najít vodu v potenciálně obývatelném světě jiném než Země je neuvěřitelně vzrušující. K2-18b není „Země 2.0“, protože je výrazně těžší a má jiné složení atmosféry. Přibližuje nás to však k zodpovězení základní otázky: Je Země jedinečná? “
Tým za objevem vyvinul algoritmy a prostřednictvím nich archivoval data Hubble od roku 2016 a 2017. Analyzovali hvězdné světlo z červené trpasličí hvězdy, když procházelo atmosférou exoplanety. Objevili molekulární podpis vody, vodíku a helia.
Tyto výsledky je teprve třeba potvrdit, ale pokud a kdy jsou, důsledky jsou zajímavé. Vědci si myslí, že superhvězdy, jako je tento, jsou nejběžnějším typem planety v Mléčné dráze. A červené trpasličí hvězdy, jako jsou K2-18b, jsou nejčastějším typem hvězdy. Jsou také nejchladnější a nejživotnější a zároveň nejmenší. To ukazuje, že by mohlo existovat mnohem více exoplanet podobných tomuto.
Kepler objevil stovky Super-Země, což jsou planety s masami mezi Zemí a Neptunem, a očekává se, že TESS NASA najde stovky dalších. Podle spoluautora tohoto nového článku, dr. Ingo Waldmanna, je to skvělá příležitost k nalezení potenciálně obyvatelných exoplanet.
Waldmann v tiskové zprávě řekl: „S tolika novými superhvězdami, které se očekávají v příštích několika desetiletích, je pravděpodobné, že se jedná o první objev mnoha potenciálně obyvatelných planet. Není to jen proto, že super-Země jako K2-18b jsou nejběžnějšími planetami naší Mléčné dráhy, ale také proto, že nejčastější hvězdy jsou červené trpaslíci - hvězdy menší než naše Slunce. “
Planeta má velmi krátký rok. Dokončení jedné orbity trvá pouze 33 dní. Vědci si myslí, že K2-18b je buď skalnatá planeta, nebo ledová. Pokud je ledová, může mít ve svém interiéru velké množství vody. Ale to jsou jen předběžné výsledky.
„Tato studie přispívá k pochopení obyvatelných světů mimo naši sluneční soustavu a představuje novou éru výzkumu exoplanet…“
DR. ANGELOS TSIARAS (UCL CENTRUM PRO ÚDAJE O MIMOŘÁDNÉM PROSTORU, CSED)
Podle autorů by atmosféra mohla obsahovat také dusík a metan, dvě chemikálie spojené se životem. Bohužel je však nedokázali odhalit. To bude muset počkat na další studie, které jim také umožní odhadnout oblačnost a procento vody v atmosféře.
K2-12b je opravdu blízko své hvězdy, ale protože červení trpaslíci nejsou tak energetičtí jako naše Slunce, exoplanet dostává asi tolik energie, jakou Země ze Slunce dostává. Výpočty astronomů ukazují, že jeho teplota je podobná teplotě na Zemi: Někde v rozmezí asi -72 až 47 ° C (-99 ° až 116 ° F).
To jsou vzrušující výsledky, ale vyhlídky na život na tomto exoplanetu nejsou skvělé. Ačkoli samotná planeta je v obývatelné zóně hvězdy, nemusí být hvězda, kterou obíhá, příliš pohostinná. Červení trpaslíci mohou vysílat spoustu světlic a vše, co tato energie může vážně omezit životní potenciál.
Na druhé straně je skutečnost, že K2-12b má vůbec atmosféru, vzrušující, zejména proto, že obsahuje hodně vodíku. Atmosféra může chránit planetu před hvězdným zářením, stejně jako Země. Pokud v atmosféře planety dominuje vodík, který je velmi lehký a snadno rozptýlený hvězdným zářením, je to náznak, že v některých ohledech může být K2-12b chráněn, i když obíhá kolem červeného trpaslíka.
Velikost K2-12b a dalších Super-Země je také faktorem ve prospěch obyvatelnosti. "Voda může zůstat docela dlouhá, protože super-Země si mohou udržet svou atmosféru po delší dobu, protože mají větší gravitaci," uvedla v tiskové zprávě fyzik Giovanna Tinetti, který je spoluautorem článku.
"Tato studie přispívá k pochopení obyvatelných světů mimo naši sluneční soustavu a představuje novou éru výzkumu exoplanet, která je rozhodující pro definitivní umístění Země, našeho jediného domova, do většího obrazu Kosmu," řekl dr. Tsiaras.
Tento objev potřebuje následná pozorování k potvrzení. Potřebujeme také lepší dalekohledy, abychom mohli podrobněji studovat jeho atmosféru a atmosféru jiných exoplanet. Tuto práci zvládnou dva dalekohledy na obzoru. Vesmírný dalekohled James Webb bude mít silnou schopnost prozkoumat atmosféru exoplanet, což je opravdu další krok k pochopení všech exoplanet nalezených Keplerem, který najde TESS.
V roce 2028 bude zahájena mise ESA ARIEL (Atmosférická dálková průzkumná infračervená exoplaneta), která podrobně prozkoumá atmosféry asi 1000 exoplanet. ARIEL, společně s JWST, nám poskytne mnohem lepší pochopení K2-12b a podobných exoplanet.
Profesorka Giovanna Tinetti (UCL CSED), spoluautorka a hlavní řešitelka pro ARIEL, uvedla: „Náš objev dělá z K2-18b jeden z nejzajímavějších cílů pro budoucí studium. Bylo zjištěno více než 4000 exoplanet, ale o jejich složení a povaze nevíme mnoho. Pozorováním velkého vzorku planet doufáme, že odhalíme tajemství o jejich chemii, tvorbě a vývoji. “
"Chcete-li skutečně pochopit, jak se obyvatelnost vyvíjí v atmosféře bohaté na vodík, bude v příštích 10 letech velmi intenzivním předmětem studia," řekl Waldmann.
Více:
- Výzkumná práce: Vodní pára v atmosféře osmihmotné planety Země s osídlením K2-18 b
- Tisková zpráva NASA: Hubble NASA poprvé najde vodní paru na exoplanetu obyvatelné zóny
- Hubble Press Release: Hubble poprvé najde vodní paru na exoplanetu obyvatelné zóny
